Stereodynamics of chemical reactions in heterogeneous systems; Dissociative adsorption of NO on Si(111)

不均一系における化学反応の立体ダイナミクス; Si(111)表面上でのNOの解離性吸着

橋之口 道宏*; 岡田 美智雄*; 伊藤 裕規*; 笠井 俊夫*; 盛谷 浩右*; 寺岡 有殿

Hashinokuchi, Michihiro*; Okada, Michio*; Ito, Hironori*; Kasai, Toshio*; Moritani, Kosuke*; Teraoka, Yuden

われわれは最近Si(111)-77表面でのNO分子の解離性吸着において、配向分子線とX線光電子分光を用いて立体効果を観測した。58meVの並進運動エネルギーのNO分子のうち(1/2,1/2,1/2)状態を選別してSi(111)表面に照射した。吸着種はXPSで分析した。反応はO端衝突よりN端衝突の方が起こりやすいことがわかった。その立体効果は600Kでは非常に小さくなった。この結果は狭い前躯体状態での一時的なトラップがこの表面反応の立体ダイナミクスにおいて鍵となる役割を担っていることを表している。

We present the steric effect recently observed in the dissociative adsorption of NO on Si(111)-77 surface by using an oriented-molecular-beam apparatus especially designed for X-ray photoelectron spectroscopy. The (1/2,1/2,1/2) state-selected NO molecular beam with the kinetic energy of 58 meV was incident to Si(111) surface and adsorbed species were analyzed by XPS. We find that the reaction is more favorable for the N-end than that for the O-end. The steric preference becomes very small at 600K. This result shows that transient trapping into a shallow precursor state plays the key role in the stereodynamics of this surface reaction.